Виникнення і розвиток бІотеннопогії та генної інженерії. трансгенні організти і продукти
Основоположником учення про спадковість вважається австрійський природознавець Грегор Іоган Мендель (1822— 1884), який використав статистичні методи для аналізу результатів гібридизації сортів гороху і в 1865 році відкрив можливість спадковості різних властивостей і ознак організму. Данський біолог Вільгельм Людвіг Іогансен (1857—1927) ввів терміни: «ген», «генотип» і «фенотип». Ген (від гр. genos — рід, походження) (спадковий фактор), одиниця спадковості матеріалі. Генотип — це сукупність усіх генів організму. Фенотип (гр. рпаїш) — являю + тип) — сукупність усіх ознак і властивостей організму, які сформувалися в процесі його індивідуального розвитку. Фенотип визначається взаємодією генотипа (спадкової основи організму) з умовами середовища, в якому відбувається його розвиток. Розвиток молекулярної генетики привів до розкриття хімічної природи генетичного матеріалу і уявлення про ген, як про частини молекули ДНК із специфічним набором нуклеотидів, у лінійній послідовності яких закодована генетична інформація — код. Генетичний код — це єдина система «запису» спадкової інформації в молекулах нуклеїнових кислот у вигляді послідовності нуклеотидів. Одиниця коду генетичного — ко-дон. 61 кодон з 64 кодують певні амінокислоти, а 3 так званого стан-кодона визначають закінчення синтезу поліпептидного ланцюга. Кожний ген відповідає за синтез певного білка, фермента або ін. Контролюючи їх утворення, ген керує всіма хімічними реакціями організму і визначає таким чином його ознаки. Унікальна властивість генів — поєднання їх високої стійкості (незмінної в ряді поколінь) з властивістю до спадкових змін — мутацій, які є джерелом генетичної мінливості організмів і основою для дії природного відбору. Генетика як наука зародилася ще у XIX столітті. Генетика (від грец. genesis — походження) — наука про закони спадковості та мінливості організмів і методи управління ними. Основи генетики закладені Г. I. Менделем, який відкрив закони дискретної спадковості (1865), і школою Т. X. Моргана, який обгрунтував хромосомну теорію спадковості (1910-і роки). Генетика охоплює низку галузей. Основні розділи генетики залежно від об'єктів дослідження: генетика мікроорганізмів, рослин, тварин і людини. Спадковість і мінливість ґрунтується на спадкоємності, видозмінності складних внутрішньоклітинних структур. Свого бурхливого розвитку генетика набула, починаючи з 1953 року, завдяки відкриттям Френсіса Кріка (Великобританія) і Джеймса Уотсона (США), які показали, що біологічна функція ДНК — відтворення, копіювання і передавання спадкової інформації — обумовлена її просторовою будовою і хімічним складом. Виникнення генної інженерії, як нового напряму біотехно-логії, відносять до 1970—1972 рр., коли з'явилися нові розробки з виділення генів, їх хімічного синтезу, введення їх у живі клітини і геном клітин. Перші практичні результати генної інженерії з'явилися у 1982—1983 рр. У цей час вчені бельгійського Гентського державного університету разом з вченими Кельнського Інституту рослинництва ім. М. Планка (Німеччина) та вченими Вашингтонського університету створили перші транс-генні рослини. З 1986 по 1988 рр. у 45 країнах проведено більше 25 тис. польових випробувань (72 \% з них у США і Канаді), знайдено 66 різних сортів і гібридів генномодифікованих рослин. До початку 1998 року у світі було зареєстровано близько 100 видів трансгенних рослин, в тому числі в США — 34, в Канаді — 30, в Японії — 20, в країнах Європейського Союзу — 9. У 1994 році у США були зареєстровані трансгенні томати, придатні для споживання, а у 1999 році було отримано більше 120 видів трансгенних рослин. Біотехнологія сьогодні досягла великих успіхів: виведено нові сорти зернобобових, овочів, фруктів, які стійкі до дії мікроорганізмів, шкідників і володіють високими споживними властивостями та бездоганною якістю. Одним із складників сучасної біотехнології є генна інженерія. В окремих джерелах наведені різні визначення терміну «генна інженерія». «Генна інженерія — практика цілеспрямованих змін генетичних програм статевих клітин з метою надання початковим формам організмів нових властивостей або створення принципово нових форм організмів. Основний метод генної інженерії полягає у вилученні з клітин організму гена або групи генів, з'єднання їх з певними молекулами нуклеїнових кислот і впровадження отриманих гібридних молекул у клітини іншого організму». (Короткий словник термінів і понять в роботі: Лавров И. Е. Генетически модифицированные продукты. — М.: АСТ; СПб: Сова, 2007. — 156 с.). «Генна інженерія — конструювання іігуііхо функціонально активних генетичних структур (рекомбінантних гібридних ДНК)» або «створення штучних генетичних програм» (Визначення академіка А. А.Баєва, наведене в роботі Донченко Л. В., Надикта В. Д. Безопасность пищевой продукции: Учебник. 2-е изд. — М.: Де Ли принт. — 2005. — 539 с.). «Генна інженерія — управління генетичною основою організмів за допомогою введення або видалення специфічних генів з використанням технічної сучасної молекулярної технології» Інтернет (www.nbiap.Vt.edu). «Генетично інженерна діяльність — практична сфера діяльності, пов' язана із створенням, випробуванням та впровадженням ГМО в обіг» (Стаття 1. Терміни та визначення Закону України «Про державну систему біобезпеки при створенні, випробуванні, транспортуванні та використанні генетично модифікованих організмів», № 1103Л^. м. Київ 31 травня 2007 року). «Генетична інженерія (генна інженерія) — розділ молекулярної біології, пов' язаний з цілеспрямованим конструюванням нових, що не існують в природі, сполучень генів за допомогою генетичних і біохімічних методів. Вона основана на вилученні із клітин організму гена або групи генів, сполученні їх з відповідними молекулами нуклеїнових кислот і введенні отриманих гібридних молекул у клітини іншого організму» (Советский энциклопедический словарь / Гл. редактор А. М. Прохоров. — 4-е изд. — М.: Сов. энциклопедия, 1988. — 1600 с.). Наводяться також різні визначення терміну «Генетично модифікований організм (ГМО)». «Генетично модифікований організм (ГМО) — організм або декілька організмів чи безклітинне, одноклітинне або багатоклітинне утворення, здатне до відтворення або передачі успадкованого генетичного матеріалу, відмінні від природних організмів, отримані з використанням методів генної інженерії і містять генно-інженерний матеріал, в тому числі гени, їх фрагменти або комбінації генів» (Короткий словник термінів і понять в роботі И.Е.Лаврова. Генетически модифицированные продукты. — М.: АСТ, СПб.: Сова, 2007. — 156с). «Генетично модифікований організм, живий змінений організм (ГМО) — будь-який організм, у якому генетичний матеріал був змінений за допомогою штучних прийомів переносу генів, які не відбуваються у природних умовах, а саме: рекомбінантними методами, які передбачають формування нових комбінацій генетичного матеріалу шляхом внесення молекул нуклеїнової кислоти (вироблених у будь-який спосіб ззовні організму) у будь-який вірус, бактеріальний пла-змід або іншу векторну систему та їх включення до організму господаря, в якому вони зазвичай не зустрічаються, однак здатні на тривале розмноження; методами, які передбачають безпосереднє введення в організм спадкового матеріалу, підготовленого ззовні організму, включаючи мікроін'єкції та мікроінкапсуляції; злиття клітин (у тому числі злиття протоплазми) методами гібридизації, коли живі клітини з новими комбінаціями генетичного матеріалу формуються шляхом злиття двох або більше клітин у спосіб, який не реалізується за природних обставин» (Стаття 1. Терміни та визначення Закону України «Про державну систему біобезпеки при створенні, випробуванні, транспортуванні та використанні генетично модифікованих організмів», № 1103-У, м. Київ 31 травня 2007 р.). У різних публікаціях, підручниках, навчальних посібниках, книгах використовують декілька термінів щодо генетично модифікованої сировини і харчових продуктів, які розглядаються як «генетично модифіковані джерела (ГМД)» і «генетично модифіковані продукти (ГМП)». На наш погляд, у цих термінах немає чіткого розмежування сировини і харчових продуктів, оскільки деяка сировина одночасно використовується як харчовий продукт у натуральному вигляді і переробляється на інші харчові продукти. Наприклад, томати, огірки, папайя тощо. Наведемо деякі терміни з цього приводу. «Генетично модифіковані джерела (ГМД) — сировина і харчові продукти (компоненти), що використовуються людиною у натуральному або переробленому вигляді, отримані з генетично модифікованих організмів або містять їх у своєму складі» (Короткий словник термінів і понять в роботі И. Е. Лаврова. Генетически модифицированные продукты. — М.: АСТ, СПб.: Сова, 2007. — 156 с.). «Генетично модифіковані продукти (ГМП) використовуються людиною в їжу в натуральному або переробленому вигляді, отримані з генетично модифікованих організмів або містять їх у своєму складі ((Короткий словник термінів і понять в роботі И. Е. Лаврова. Генетически модифицированные продукты. — М.: АСТ, СПб.: Сова, 2007. — 156 с.). «Продукція, отримана з використанням ГМО — продукція, в тому числі харчові продукти та корми, технологія виробництва якої передбачає використання ГМО на будь-якому етапі» (Стаття 1. Терміни та визначення Закону України «Про державну систему біобезпеки при створенні, випробуванні, транспортуванні та використанні генетично модифікованих організмів», № 1103Л^ м. Київ 31 травня 2007 р.).
ф Питання для самоперевірки і контролю засвоєння знань Хто є основоположником вчення про спадковість і коли було відкрито явище спадковості? Визначення термінів «ген», «генотип» і «фенотип», «код генетичний». Коли зародилась наука про генетику і завдяки чиїм відкриттям? Коли виникла генна інженерія? Коли і завдяки вченим яких університетів були вперше створені трансгенні рослини? Скільки трансгенних рослин розроблено тепер? Дайте визначення терміну «генна інженерія». Дайте визначення терміну «генетично модифікований організм». Дайте визначення терміну «генетично модифіковані джерела (ГМД)». 10. Дайте визначення терміну «генетично модифікований продукт (ГМП)». |
| Оглавление| |